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美國賓夕法尼亞州立大學最新發表于《自然·神經科學》的一項研究顯示,大腦與身體之間的物理聯系比此前認為的更為緊密,運動會觸發大腦中隱藏的“清潔”機制,這為解釋“運動為何有益大腦健康”提供了新的生理學依據。
為驗證這一過程,研究人員利用雙光子顯微鏡與微型計算機斷層掃描技術,對在運動狀態下的小鼠大腦進行成像觀察。結果顯示,大腦的微小位移發生在動物啟動運動之前,并緊隨腹部肌肉收縮之后出現。
在進一步實驗中,研究人員對輕度麻醉小鼠腹部施加低強度壓力(低于常規血壓測量水平),在無任何其他運動的情況下,同樣觀察到大腦發生位移,且在壓力解除后迅速恢復原位,表明腹部壓力可即時影響顱內結構狀態。
在此基礎上,研究人員通過計算機模擬分析腦脊液流動機制。由于腦內液體動力學過程復雜且難以直接觀測,研究人員將大腦簡化為類似“多孔海綿”的結構模型,用以模擬液體在不同空間尺度中的流動。
模擬結果顯示,大腦的微小機械運動可促進腦脊液在組織間隙中的循環流動,從而產生類似“沖洗海綿”的效果,有助于清除代謝廢物。
研究人員表示,這一發現提示,即使是日常生活中的輕度身體活動,也可能通過機械方式影響腦內液體循環,對維持大腦健康發揮作用。(記者張佳欣)
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